[发明专利]脱除回收工业排放气低浓度二氧化硫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业排放气中二氧化硫的脱除与回收利用技术，具体地说，是涉及一种以催化法脱除回收工业排放气低浓度二氧化硫的方法，属化学工程与环境保护技术领域。

背景技术：

二氧化硫是大气中的主要污染物，对人体健康有很大的危害，同时也是产生酸雨的主要原因。我国SO₂的排放总量已经已居世界首位，各地都不同程度地出现酸雨，成为继欧洲、北美之后的酸雨重污染区。因此，工业排放气二氧化硫的脱除治理是我国环保领域的重大课题。工业排放气二氧化硫的脱除治理，含有高浓度的二氧化硫工业排放气，由于对环境危害严重，脱除治理也能取得比较好的经济效益，脱除治理受到了人们的重视，投入的人力与财力比较大，取得了比较好的技术成果，但对于含有低浓度二氧化硫(SO₂质量浓度＜3％)工业排放气的治理，由于脱除治理经济效益不显著，脱除治理难度比较大，因此直到本发明完成之前，据发明人所知，还没有经济有效的脱除治理技术，致使低浓度二氧化硫工业排放气现成为大气二氧化硫污染的主要来源。

脱除工业排放气低浓度二氧化硫的现有治理技术，基本都是采用吸收法。国外最早采用水吸收低浓度的二氧化硫气体，然后用蒸汽加热二氧化硫水溶液，将其中的二氧化硫解析出来，得到高浓度的二氧化硫，干燥后生产液体二氧化硫。目前吸收法脱除治理工业排放气低浓度二氧化硫，主要以石灰水、纯碱、烧碱及柠檬酸钠和氨水等为吸收剂吸收脱除低浓度二氧化硫。以吸收法脱除治理工业排放气低浓度二氧化硫的方法，有很多不足的地方，其中除了产品无法直接回收利用，所排废液会造成二次污染，投资大，运行费用高，管道易腐蚀，工艺流程复杂等不足外，最主要的问题是对浓度低于3％(质量浓度)的二氧化硫净化效果不尽人意，无法实现对低浓度二氧化硫工业排放气的治理。

随着经济发展社会进步，人们对生存环境的重视，对低浓度二氧化硫工业排放气造成的环境污染越来越受到重视，为了治理这种含低浓度SO₂的工业排放气，人们进行了很多尝试，也提出了多种治理低浓度SO₂工业排放气的技术方案。

在公开号为CN1099669A的专利文件中公开了一种低浓度二氧化硫的净化方法，该方法采用三级串联吸收设备(内喷文氏管→泡沫塔→吸收塔)，在常温、常压下用水作为吸收液循环吸收二氧化硫。该方法只适用于二氧化硫含量0.05-4％的工业排放气，经吸收后排放的气体中二氧化硫含量低于0.04％，且须经过三级吸收设备，吸收的二氧化硫要经过加热解吸出来，增加了能耗。

在公开号为CN1887696A专利文件中公开了一种低浓度二氧化硫烟气脱硫制酸的方法及系统，该方法以Mg(OH)₂为吸收剂，主要步骤包括吸收剂Mg(OH)₂浆液配置，烟气预处理，二氧化硫吸收生成MgSO₃，脱水与干燥，沸腾焙烧分解，得到MgO固体和含有SO₂、SO₃的气体，含硫气体经净化、接触氧化和三氧化硫吸收工艺步骤制取硫酸，该方法的优点是，工艺比较合理，能耗和运行费用较低，无二次污染，是一种比较理想的低浓度二氧化硫烟气治理方法。但是在吸收过程中由于空气中氧气的作用会有副产物MgSO₄生成，造成吸收剂的大量消耗。

在公开号为CN 1899668A专利文件中公开了一种采用磷矿浆催化氧化脱除低浓度二氧化硫的方法，该法可用于处理二氧化硫浓度≤3％的硫酸尾气，使硫酸尾气中二氧化硫浓度降至≤300mg/m3。但该法仅适合具有磷酸生产设施的磷化工企业，具有一定的应用局限性。

脱除工业排放气低浓度二氧化硫的现有治理技术，目前应用较为广泛的是采用吸收法脱除工业废气中低浓度二氧化硫，吸收法脱除工业废气中低浓度二氧化硫的治理技术，主要存在以下几个方面的问题：一、由于吸收法存在气液平衡的问题，采用吸收剂吸收脱除排放气中低浓度二氧化硫的传质推动力小，脱硫效率低；二、脱硫剂成本高或受来源限制，属于消耗型的处理技术；三、处理后气体温度低、湿度大，容易形成景观污染，需要进一步处理；四、对于较低浓度的二氧化硫排放气处理效果不佳，不适用于具有浓度波动的排放气，只能适用于浓度比较稳定的低浓度二氧化硫排放气脱除；五、除不适应处理二氧化硫浓度波动比较大的排放气外，由于对反应条件有一定的要求，也不能适应处理流量和温度波动比较大的排放气。

发明内容：